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如下图所示,相距L=0.2m足够长的两平行金属导轨ab、cd水平放置,电阻忽略不计。ac接有0.8Ω的电阻R,放在导轨上可无摩擦滑动的金属棒AB的电阻r=0.2Ω、质量m=0.2kg。磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面。开始时开关K断开,用F=0.2N的水平力作用于原为静止的金属棒AB,当t=10s时把开关K闭合,求:
(1)K闭合瞬间AB的速度v和感应电动势E;
(2)K闭合瞬间电阻R的电功率P。
(1)K断开时,AB在水平力F的作用下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律,有

当t=10s时,K闭合瞬间,有
此时感应电动势为:
(2)K闭合瞬间,根据闭合电路欧姆定律,有
此时电阻R的电功率为:
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度v向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)(   )
A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒
C.将导轨的a、c两端用导线连接起来
D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s2
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab中的平均电动势;  
(2)金属棒的质量m;
(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:

(1)t=10s时拉力的大小.
(2)t=10s时电路的发热功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连.粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触,整个装置处于匀强磁场中,磁感强度B的方向垂直纸面向里.当线框OO′轴转动时
A.R中无电流通过
B.线框中有直流电
C.R中有交变电流通过
D.线框中电流强度的最大值与转速成无关

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

金属圆环的圆心为o,金属棒oa、ob与金属环接触良好且可绕o在环上转动,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当外力使oa顺时针方向加速转动时,在oa追上ob之前,ob将
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.先顺时针方向转动,后逆时针方向转动
D.先逆时针方向转动,后顺时针方向转动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平放置的U形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当ab杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,求:
(1)ab杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度.
(2)ab杆可以达到的最大速度vmax
(3)ab杆达到最大速度vmax时电路中每秒放出的热量Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。两导体棒a、b质量分别为mamb;电阻分别为Ra、Rb(导轨电阻不计),初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置,某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I,使其沿导轨向右运动,待运动稳定后,求:这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为,质量的导体棒,导体棒电阻为,导体棒与竖直形金属框架有良好接触,框架处在如图所示方向的磁感应强度的匀强磁场中,且足够长。当导体棒上升的高度时恰好获得稳定速度。已知在电动机牵引导体棒时,电路中电压表和电流表示数分别稳定在,电动机自身内阻,不计框架电阻及一切摩擦,。试求:

(1)导体棒的稳定速度是多大;
(2)导体棒从静止到速度稳定共用时间,则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少?

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